English-Video.net comment policy

The comment field is common to all languages

Let's write in your language and use "Google Translate" together

Please refer to informative community guidelines on TED.com

TEDxCaltech

Sean Carroll: Distant time and the hint of a multiverse

Sean Carroll: tolima praeitis ir daugialypės visatos užuomina

Filmed
Views 1,560,043

TEDxCaltech konferencijoje kosmologas Sean Carroll nuotaikingos bei verčiančios susimąstyti kelionės po laiko ir visatos ištakas metu iškelia apgaulingai paprastą klausimą: Kodėl apskritai egzistuoja laikas? Galimi atsakymai veda stebinančios visatos prigimties bei mūsų vietos visatoje link.

- Physicist, cosmologist
A physicist, cosmologist and gifted science communicator, Sean Carroll is asking himself -- and asking us to consider -- questions that get at the fundamental nature of the universe. Full bio

The universe
Visata
00:15
is really big.
yra didžiulė.
00:17
We live in a galaxy, the Milky Way Galaxy.
Mes gyvename galaktikoje - Paukščių Take.
00:19
There are about a hundred billion stars in the Milky Way Galaxy.
Paukščių take yra apie šimtas milijardų žvaigždžių.
00:22
And if you take a camera
Ir jei paimtumėte kamerą
00:25
and you point it at a random part of the sky,
ir nukreiptumėte ją į atsitiktinį tašką danguje,
00:27
and you just keep the shutter open,
paliktumėte sklendę atvirą tol,
00:29
as long as your camera is attached to the Hubble Space Telescope,
kol jūsų kamera sektų Hablo kosminį teleskopą,
00:31
it will see something like this.
pamatytumėte kažką tokio.
00:34
Every one of these little blobs
Kiekviena iš šių mažų dėmelių
00:36
is a galaxy roughly the size of our Milky Way --
yra maždaug Paukščių Tako dydžio galaktika -
00:39
a hundred billion stars in each of those blobs.
šimtas milijardų žvaigždžių kiekvienoje iš šių dėmių.
00:41
There are approximately a hundred billion galaxies
Yra maždaug šimtas milijardų galaktikų
00:44
in the observable universe.
mūsų stebimoje visatoje.
00:47
100 billion is the only number you need to know.
100 milijardų yra vienintelis skaičius, kurį jums reikia žinoti.
00:49
The age of the universe, between now and the Big Bang,
Visatos amžius nuo dabar iki Didžiojo sprogimo
00:51
is a hundred billion in dog years.
yra šimtas milijardų šuns metų.
00:54
(Laughter)
(Juokas)
00:56
Which tells you something about our place in the universe.
Tai kažką pasako apie mūsų vietą visatoje.
00:58
One thing you can do with a picture like this is simply admire it.
Vienas dalykas, kurį galima daryti su šia nuotrauka, tai tiesiog mėgautis ja.
01:01
It's extremely beautiful.
Ji nepaprastai graži.
01:03
I've often wondered, what is the evolutionary pressure
Aš dažnai susimąstau, kokios evoliucinės sąlygos
01:05
that made our ancestors in the Veldt adapt and evolve
išugdė mūsų pirmykščių protėvių Afrikos savanose gebėjimus
01:08
to really enjoy pictures of galaxies
mėgautis galaktikų vaizdais,
01:11
when they didn't have any.
kuomet jų dar neturėjo.
01:13
But we would also like to understand it.
Tačiau mes taip pat norėtume tai suprasti.
01:15
As a cosmologist, I want to ask, why is the universe like this?
Kaip kosmologas noriu paklausti, kodėl visata yra tokia?
01:17
One big clue we have is that the universe is changing with time.
Viena didelė užuomina sako, kad visata laikui bėgant keičiasi.
01:21
If you looked at one of these galaxies and measured its velocity,
Jei pažvelgtumėme į vieną iš šių galaktikų ir pamatuotumėme jos greitį,
01:24
it would be moving away from you.
pastebėtume, kad ji tolsta.
01:27
And if you look at a galaxy even farther away,
O jei stebėtume dar tolimesnę galaktiką,
01:29
it would be moving away faster.
ji toltų dar greičiau.
01:31
So we say the universe is expanding.
Todėl sakome, kad visata plečiasi.
01:33
What that means, of course, is that, in the past,
Tai žinoma reiškia, kad praeityje
01:35
things were closer together.
viskas buvo išsidėstę tankiau.
01:37
In the past, the universe was more dense,
Praeityje visata buvo tankesnė,
01:39
and it was also hotter.
o taip pat karštesnė.
01:41
If you squeeze things together, the temperature goes up.
Didinant spaudimą temperatūra kyla.
01:43
That kind of makes sense to us.
Tai mums lyg ir suprantama.
01:45
The thing that doesn't make sense to us as much
Dalykas, kuris nelabai suprantamas, yra
01:47
is that the universe, at early times, near the Big Bang,
tai, kad visata pačioje pradžioje, iškart po Didžiojo sprogimo
01:49
was also very, very smooth.
buvo labai labai tolygi.
01:52
You might think that that's not a surprise.
Galima pagalvoti, jog tai joks siurprizas.
01:54
The air in this room is very smooth.
Oras šioje patalpoje yra labai tolygus.
01:56
You might say, "Well, maybe things just smoothed themselves out."
Galima sakyti, „Ką gi, greičiausiai viskas tiesiog išsilygino.“
01:58
But the conditions near the Big Bang are very, very different
Bet sąlygos po Didžiojo sprogimo buvo visiškai kitokios
02:01
than the conditions of the air in this room.
nei oro sąlygos šioje patalpoje.
02:04
In particular, things were a lot denser.
Tiksliau medžiagos tankis buvo daug didesnis.
02:06
The gravitational pull of things
Gravitacinė trauka
02:08
was a lot stronger near the Big Bang.
po Didžiojo sprogimo buvo daug didesnė.
02:10
What you have to think about
Pagalvokite,
02:12
is we have a universe with a hundred billion galaxies,
kad mūsų visatoje yra šimtas milijardų galaktikų,
02:14
a hundred billion stars each.
kurių kiekvienoje šimtas milijardų žvaigždžių.
02:16
At early times, those hundred billion galaxies
Pačioje pradžioje šis šimtas milijardų galaktikų
02:18
were squeezed into a region about this big --
buvo suspaustos į maždaug tokio dydžio regioną -
02:21
literally -- at early times.
iš tiesų, pačioje pradžioje.
02:24
And you have to imagine doing that squeezing
Įsivaizduokite šį suspaudimą
02:26
without any imperfections,
be jokių netolygumų,
02:28
without any little spots
be jokių mažų taškelių,
02:30
where there were a few more atoms than somewhere else.
kuriuose būtų šiek tiek daugiau atomų nei kituose.
02:32
Because if there had been, they would have collapsed under the gravitational pull
Nes jei jie būtų, dėl gravitacinės traukos jie kolapsuotų
02:34
into a huge black hole.
į didžiulę juodąją skylę.
02:37
Keeping the universe very, very smooth at early times
Išlaikyti visatą labai labai tolygią pačioje pradžioje
02:39
is not easy; it's a delicate arrangement.
nebuvo lengva, tai labai subtili kompozicija.
02:42
It's a clue
Yra užuomina,
02:44
that the early universe is not chosen randomly.
kad ankstyvoji visata nebuvo atsitiktinė.
02:46
There is something that made it that way.
Buvo kažkas, kas ją tokią padarė.
02:48
We would like to know what.
Norėtume žinoti, kas.
02:50
So part of our understanding of this was given to us by Ludwig Boltzmann,
Dalį informacijos mums suteikė Ludwig'as Boltzmann'as,
02:52
an Austrian physicist in the 19th century.
XIX a. austrų fizikas.
02:55
And Boltzmann's contribution was that he helped us understand entropy.
O Boltzmann'as prisidėjo padėdamas mums suprasti entropiją.
02:58
You've heard of entropy.
Jums teko girdėti apie entropiją.
03:01
It's the randomness, the disorder, the chaoticness of some systems.
Tai yra kai kurių sistemų atsitiktinumas, netvarka, chaotiškumas.
03:03
Boltzmann gave us a formula --
Boltzmann'as mums davė formulę -
03:06
engraved on his tombstone now --
dabar ji išgraviruota ant jo paminklo -
03:08
that really quantifies what entropy is.
ji apskaičiuoja entropiją.
03:10
And it's basically just saying
O ji paprasčiausiai sako,
03:12
that entropy is the number of ways
kad entropija yra skaičius būdų,
03:14
we can rearrange the constituents of a system so that you don't notice,
kuriais mes galime pertvarkyti sistemos sudėtines dalis nepakeičiant
03:16
so that macroscopically it looks the same.
sistemos išvaizdos makroskopiniame lygmenyje.
03:19
If you have the air in this room,
Kalbant apie orą šioje patalpoje,
03:21
you don't notice each individual atom.
mes nematome kiekvieno atskiro atomo.
03:23
A low entropy configuration
Žemos entropijos sąranga
03:26
is one in which there's only a few arrangements that look that way.
yra tokia, kurioje yra tik keletas panašiai atrodančių išsidėstymų.
03:28
A high entropy arrangement
Didelės entropijos išsidėstymas
03:30
is one that there are many arrangements that look that way.
yra toks, kuriame yra daug panašiai atrodančių išsidėstymų.
03:32
This is a crucially important insight
Tai yra itin svarbi įžvalga,
03:34
because it helps us explain
nes ji padeda mums paaiškinti
03:36
the second law of thermodynamics --
antrąjį termodinamikos dėsnį -
03:38
the law that says that entropy increases in the universe,
dėsnį, kuris teigia, kad entropija didėja visatoje
03:40
or in some isolated bit of the universe.
arba izoliuotoje visatos dalyje.
03:43
The reason why entropy increases
Entropijos didėjimo priežastis
03:45
is simply because there are many more ways
yra ta, kad daug daugiau variantų galimi
03:47
to be high entropy than to be low entropy.
didelėje entropijoje nei mažoje entropijoje.
03:50
That's a wonderful insight,
Tai nuostabi įžvalga,
03:52
but it leaves something out.
bet ji kai ką nutyli.
03:54
This insight that entropy increases, by the way,
Tarp kitko, už šios įžvalgos, kad entropija didėja,
03:56
is what's behind what we call the arrow of time,
kaip ir už mūsų vadinamos laiko strėlės,
03:58
the difference between the past and the future.
slepiasi skirtumas tarp praeities ir ateities.
04:01
Every difference that there is
Kiekvienas skirtumas
04:03
between the past and the future
tarp praeities ir ateities
04:05
is because entropy is increasing --
yra dėl entropijos didėjimo -
04:07
the fact that you can remember the past, but not the future.
faktas, kad mes galime atsiminti praeitį, bet ne ateitį.
04:09
The fact that you are born, and then you live, and then you die,
Faktas, kad mes gimstame, tada gyvename, o tada mirštame,
04:12
always in that order,
visuomet tokia pačia tvarka,
04:15
that's because entropy is increasing.
visa tai dėl didėjančios entropijos.
04:17
Boltzmann explained that if you start with low entropy,
Boltzmann'as paaiškino, kad jei pradėtume nuo mažos entropijos,
04:19
it's very natural for it to increase
labai natūralu, kad ji didės,
04:21
because there's more ways to be high entropy.
nes yra daugiau būdų būti didelės entropijos.
04:23
What he didn't explain
Jis nepaaiškino,
04:26
was why the entropy was ever low in the first place.
kodėl entropija iš pat pradžių buvo maža.
04:28
The fact that the entropy of the universe was low
Faktas, kad entropija buvo maža,
04:31
was a reflection of the fact
buvo atspindys fakto,
04:33
that the early universe was very, very smooth.
kad ankstyvoji visata buvo labai labai glotni.
04:35
We'd like to understand that.
Norėtume tai suprasti.
04:37
That's our job as cosmologists.
Tai mūsų - kosmologų - darbas.
04:39
Unfortunately, it's actually not a problem
Deja, tai išties nėra problema,
04:41
that we've been giving enough attention to.
kuriai skyrėme pakankamai dėmesio.
04:43
It's not one of the first things people would say,
Tai nėra vienas pirmų dalykų, kurio žmogus
04:45
if you asked a modern cosmologist,
paklaustų šiuolaikinio kosmologo,
04:47
"What are the problems we're trying to address?"
„Kokias problemas jūs mėginate spręsti?“.
04:49
One of the people who did understand that this was a problem
Vienas iš žmonių, kurie suprato šią problemą,
04:51
was Richard Feynman.
buvo Richard'as Feynman'as.
04:53
50 years ago, he gave a series of a bunch of different lectures.
Prieš 50 metų jis skaitė galybę skirtingų paskaitų.
04:55
He gave the popular lectures
Jis dėstė populiarias paskaitas,
04:57
that became "The Character of Physical Law."
kurios pavadintos "Fizinių dėsnių būdas".
04:59
He gave lectures to Caltech undergrads
Jis dėstė Caltech'o studentams,
05:01
that became "The Feynman Lectures on Physics."
paskaitos vadinosi „Feynman'o paskaitos apie fiziką".
05:03
He gave lectures to Caltech graduate students
Jis dėstė paskaitas Caltech'o magistrantams,
05:05
that became "The Feynman Lectures on Gravitation."
jos vadinosi „Feynman'o paskaitos apie gravitaciją".
05:07
In every one of these books, every one of these sets of lectures,
Kiekvienoje jo knygoje, kiekvienoje paskaitoje,
05:09
he emphasized this puzzle:
jis pabrėžė šį galvosūkį:
05:12
Why did the early universe have such a small entropy?
Kodėl ankstyvoji visata buvo tokios mažos entropijos?
05:14
So he says -- I'm not going to do the accent --
Taigi, jis sako - akcentuoju tai -
05:17
he says, "For some reason, the universe, at one time,
jis sako: „Dėl kažkokių priežasčių visata vienu metu
05:19
had a very low entropy for its energy content,
turėjo labai mažą savo energijos turinio entropiją
05:22
and since then the entropy has increased.
ir nuo tada ši entropija didėja.
05:25
The arrow of time cannot be completely understood
Laiko strėlė negali būti pilnai suvokta
05:27
until the mystery of the beginnings of the history of the universe
nebent visatos istorijos pradžios paslaptis
05:30
are reduced still further
bus vis toliau atskleidžiama
05:33
from speculation to understanding."
spėliones keičiant supratimu.“
05:35
So that's our job.
Taigi, tai mūsų darbas.
05:37
We want to know -- this is 50 years ago, "Surely," you're thinking,
Mes norime žinoti - tai buvo prieš 50 metų, „Tikriausiai", jūs pagalvosite,
05:39
"we've figured it out by now."
„mes jau tai išsiaiškinom."
05:41
It's not true that we've figured it out by now.
Tai netiesa, kad mes tai jau išsiaiškinom.
05:43
The reason the problem has gotten worse,
Priežastis, kodėl problema pasidarė dar didesnė,
05:45
rather than better,
o ne mažesnė,
05:47
is because in 1998
yra ta, kad 1998-aisiais
05:49
we learned something crucial about the universe that we didn't know before.
mes apie visatą sužinojome kai ką labai svarbaus, ko anksčiau nežinojome.
05:51
We learned that it's accelerating.
Mes nustatėme, kad ji greitėja.
05:54
The universe is not only expanding.
Visata ne tik plečiasi.
05:56
If you look at the galaxy, it's moving away.
Žiūrint į galaktiką, ji tolsta nuo mūsų.
05:58
If you come back a billion years later and look at it again,
Jei grįžtume po milijardo metų ir vėl pažiūrėtume,
06:00
it will be moving away faster.
ji toltų dar greičiau.
06:02
Individual galaxies are speeding away from us faster and faster
Pavienės galaktikos tolsta nuo mūsų greičiau ir greičiau.
06:05
so we say the universe is accelerating.
Todėl teigiame, kad visata greitėja.
06:08
Unlike the low entropy of the early universe,
Ne taip, kaip žema ankstyvosios visatos entropija,
06:10
even though we don't know the answer for this,
nors ir nežinome atsakymo į tai,
06:12
we at least have a good theory that can explain it,
bent jau turime gerą teoriją, galinčią tai paaiškinti,
06:14
if that theory is right,
jei ji yra teisinga.
06:16
and that's the theory of dark energy.
Tai yra teorija apie tamsiąją energiją.
06:18
It's just the idea that empty space itself has energy.
Tai mintis, kad tuščia erdvė vis tiek turi energijos.
06:20
In every little cubic centimeter of space,
Kiekviename mažyčiame kubiniame erdvės centimetre,
06:23
whether or not there's stuff,
nesvarbu ar joje yra kas, ar ne,
06:26
whether or not there's particles, matter, radiation or whatever,
nesvarbu, ar joje yra dalelių, materijos, radiacijos ar bet ko kito,
06:28
there's still energy, even in the space itself.
joje vis tiek yra energijos, net pačioje erdvėje.
06:30
And this energy, according to Einstein,
O ši energija, pasak Einšteino,
06:33
exerts a push on the universe.
sukelia visatos plėtimąsi.
06:35
It is a perpetual impulse
Tai yra amžinas impulsas,
06:38
that pushes galaxies apart from each other.
kuris atstūmė galaktikas vieną nuo kitos.
06:40
Because dark energy, unlike matter or radiation,
Nes tamsioji energija, priešingai nei materija ar radiacija,
06:42
does not dilute away as the universe expands.
nesilpnėja visatai plečiantis.
06:45
The amount of energy in each cubic centimeter
Energijos kiekis kiekviename kubiniame centimetre
06:48
remains the same,
išlieka toks pats,
06:50
even as the universe gets bigger and bigger.
netgi visatai nuolat didėjant ir didėjant.
06:52
This has crucial implications
Tai turi lemtingos reikšmės tam,
06:54
for what the universe is going to do in the future.
ką visata darys ateityje.
06:57
For one thing, the universe will expand forever.
Pirmiausia visata plėsis amžinai.
07:00
Back when I was your age,
Kada buvau jūsų amžiaus,
07:02
we didn't know what the universe was going to do.
mes nežinojome, kaip elgsis visata.
07:04
Some people thought that the universe would recollapse in the future.
Vieni žmonės manė, kad visata ateityje vėl susitrauks.
07:06
Einstein was fond of this idea.
Einšteinas palaikė šią idėją.
07:09
But if there's dark energy, and the dark energy does not go away,
Bet jei yra tamsioji energija, o tamsioji energija niekur nedingsta,
07:11
the universe is just going to keep expanding forever and ever and ever.
visata plėsis per amžių amžius.
07:14
14 billion years in the past,
Prabėgo 14 milijardų metų,
07:17
100 billion dog years,
100 milijardų šuns metų,
07:19
but an infinite number of years into the future.
tačiau begalybė metų laukia ateityje.
07:21
Meanwhile, for all intents and purposes,
Tačiau visais atžvilgiais
07:24
space looks finite to us.
kosmosas mums atrodo baigtinis.
07:27
Space may be finite or infinite,
Kosmosas gali būti baigtinis arba begalinis,
07:29
but because the universe is accelerating,
tačiau dėl visatos plėtimosi,
07:31
there are parts of it we cannot see
yra vietų, kurių mes negalime pamatyti
07:33
and never will see.
ir niekada nepamatysime.
07:35
There's a finite region of space that we have access to,
Yra apibrėžta kosmoso dalis, kuri mums prieinama,
07:37
surrounded by a horizon.
ji apribota horizonto.
07:39
So even though time goes on forever,
Todėl nors laikas ir nuolat teka,
07:41
space is limited to us.
erdvė mums yra ribota.
07:43
Finally, empty space has a temperature.
Galiausiai, tuščia erdvė turi temperatūrą.
07:45
In the 1970s, Stephen Hawking told us
8-ajame dešimtmetyje Stephen'as Hawking'as pareiškė,
07:48
that a black hole, even though you think it's black,
kad juodoji skylė, nors turėtų būti juoda,
07:50
it actually emits radiation
visgi skleidžia spinduliuotę,
07:52
when you take into account quantum mechanics.
jei atsižvelgtume į kvantinę mechaniką.
07:54
The curvature of space-time around the black hole
Erdvėlaikio išlinkimas aplink juodąją skylę
07:56
brings to life the quantum mechanical fluctuation,
sukelia kvantinius mechaninius svyravimus,
07:59
and the black hole radiates.
o juodoji skylė spinduliuoja.
08:02
A precisely similar calculation by Hawking and Gary Gibbons
Labai panašūs Hawking'o ir Gary Gibbons'o skaičiavimai
08:04
showed that if you have dark energy in empty space,
parodė, kad tamsiajai energijai esant tuščioje erdvėje,
08:07
then the whole universe radiates.
visa visata spinduliuoja.
08:10
The energy of empty space
Tuščios erdvės energija
08:13
brings to life quantum fluctuations.
sukelia kvantinius svyravimus.
08:15
And so even though the universe will last forever,
Ir nors visata bus amžinai,
08:17
and ordinary matter and radiation will dilute away,
o įprastinė materija ir radiacija išsisklaidys,
08:19
there will always be some radiation,
vis tiek liks kažkiek radiacijos,
08:22
some thermal fluctuations,
kažkiek temperatūrinių svyravimų,
08:24
even in empty space.
netgi tuščioje erdvėje.
08:26
So what this means
Tai reiškia,
08:28
is that the universe is like a box of gas
kad visata yra tartum dujų talpa,
08:30
that lasts forever.
kuri niekada nesibaigia.
08:32
Well what is the implication of that?
Na ir kokia gi to reikšmė?
08:34
That implication was studied by Boltzmann back in the 19th century.
Tai studijavo Boltzmann'as XIX-ame amžiuje.
08:36
He said, well, entropy increases
Jis sakė, ką gi, entropija didėja,
08:39
because there are many, many more ways
nes yra daug daugiau galimybių
08:42
for the universe to be high entropy, rather than low entropy.
visatai būti didelės entropijos nei mažos entropijos.
08:44
But that's a probabilistic statement.
Bet tai tikimybinis teiginys.
08:47
It will probably increase,
Ji greičiausiai padidės
08:50
and the probability is enormously huge.
ir ši tikimybė yra milžiniškai didelė.
08:52
It's not something you have to worry about --
Tai nėra kažkas, dėl ko reikėtų jaudintis -
08:54
the air in this room all gathering over one part of the room and suffocating us.
visas oras šiame kambaryje susikaups vienoje vietoje ir mes uždusime.
08:56
It's very, very unlikely.
Labai labai neįtikima.
09:00
Except if they locked the doors
Nebent kas nors užrakintų duris
09:02
and kept us here literally forever,
ir laikytų mus čia amžinai, tiesiogine šio žodžio prasme,
09:04
that would happen.
tuomet tai įvyktų.
09:06
Everything that is allowed,
Viskas, kas įmanoma,
09:08
every configuration that is allowed to be obtained by the molecules in this room,
kiekviena konfigūracija, kuri gali susidaryti iš molekulių esančių šiame kambaryje,
09:10
would eventually be obtained.
galų gale įvyktų.
09:13
So Boltzmann says, look, you could start with a universe
Taigi, Boltzmann'as teigia: štai, pradėkime nuo visatos,
09:15
that was in thermal equilibrium.
jai būnant temperatūrinėje pusiausvyroje.
09:18
He didn't know about the Big Bang. He didn't know about the expansion of the universe.
Jis nežinojo apie Didįjį sprogimą. Jis nežinojo apie visatos plėtimąsi.
09:20
He thought that space and time were explained by Isaac Newton --
Jis manė, jog erdvę ir laiką paaiškino Isaac'as Newton'as -
09:23
they were absolute; they just stuck there forever.
šios dimensijos buvo absoliučios, jos čia tiesiog buvo visada.
09:26
So his idea of a natural universe
Todėl jo natūralios visatos idėja
09:28
was one in which the air molecules were just spread out evenly everywhere --
buvo tokia, kurioje oro molekulės tiesiog pasiskirstė visur vienodai -
09:30
the everything molecules.
visko molekulės.
09:33
But if you're Boltzmann, you know that if you wait long enough,
Bet jei esi Boltzmann'as, tu žinai, kad pakankamai ilgai palaukus,
09:35
the random fluctuations of those molecules
atsitiktiniai šių molekulių svyravimai
09:38
will occasionally bring them
laikas nuo laiko
09:41
into lower entropy configurations.
sudarys mažesnės entropijos konfigūracijas.
09:43
And then, of course, in the natural course of things,
O tuomet, žinoma, natūralioje eigoje
09:45
they will expand back.
jos vėl išsiplės.
09:47
So it's not that entropy must always increase --
Taigi, nėra taip, kad entropija turi nuolatos didėti -
09:49
you can get fluctuations into lower entropy,
galimi svyravimai į mažesnę entropiją,
09:51
more organized situations.
labiau organizuotas situacijas.
09:54
Well if that's true,
Na, jei tai tiesa,
09:56
Boltzmann then goes onto invent
Boltzmann'as sukuria
09:58
two very modern-sounding ideas --
dvi labai šiuolaikiškai skambančias idėjas -
10:00
the multiverse and the anthropic principle.
daugialypę visatą bei antropinį principą.
10:02
He says, the problem with thermal equilibrium
Jis teigia, kad temperatūrinės pusiausvyros bėda tame,
10:05
is that we can't live there.
kad joje negalime gyventi.
10:07
Remember, life itself depends on the arrow of time.
Atsiminkite, kad gyvybė priklausoma nuo laiko strėlės.
10:09
We would not be able to process information,
Mes negalėtume apdoroti informacijos,
10:12
metabolize, walk and talk,
vykdyti medžiagų apykaitos, vaikščioti ir kalbėti,
10:14
if we lived in thermal equilibrium.
jei gyventume temperatūrinėje pusiausvyroje.
10:16
So if you imagine a very, very big universe,
Todėl, jei įsivaizduotume labai labai didelę visatą,
10:18
an infinitely big universe,
begalinio dydžio visatą,
10:20
with randomly bumping into each other particles,
su atsitiktinai tarpusavyje susiduriančiomis dalelėmis,
10:22
there will occasionally be small fluctuations in the lower entropy states,
nuolatos egzistuotų maži svyravimai į mažesnės entropijos būseną,
10:24
and then they relax back.
o vėliau vėl išsisklaidytų.
10:27
But there will also be large fluctuations.
Bet taip pat egzistuos ir dideli svyravimai.
10:29
Occasionally, you will make a planet
Kartais susidarys planeta,
10:31
or a star or a galaxy
arba žvaigždė, arba galaktika,
10:33
or a hundred billion galaxies.
arba šimtas milijardų galaktikų.
10:35
So Boltzmann says,
Taigi, Boltzmann'as teigia,
10:37
we will only live in the part of the multiverse,
kad mes gyvensime tik dalyje daugialypės visatos,
10:39
in the part of this infinitely big set of fluctuating particles,
dalyje šio begalinio dydžio svyruojančių dalelių rinkinyje,
10:42
where life is possible.
kuriame gyvybė yra įmanoma.
10:45
That's the region where entropy is low.
Tai regionas, kuriame yra maža entropija.
10:47
Maybe our universe is just one of those things
Galbūt mūsų visata yra vienas iš tų dalykų,
10:49
that happens from time to time.
kurie laikas nuo laiko nutinka.
10:52
Now your homework assignment
Štai jūsų namų darbų užduotis -
10:54
is to really think about this, to contemplate what it means.
iš tiesų pagalvokite apie tai, pasvarstykite, ką tai reiškia.
10:56
Carl Sagan once famously said
Kartą Carl'as Sagan'as pasakė žymią frazę,
10:58
that "in order to make an apple pie,
kad "norint pagaminti obuolių pyragą,
11:00
you must first invent the universe."
pirmiausia turite išrasti visatą."
11:02
But he was not right.
Bet jis buvo neteisus.
11:05
In Boltzmann's scenario, if you want to make an apple pie,
Pagal Boltzmann'o scenarijų, jei nori pagaminti obuolių pyragą,
11:07
you just wait for the random motion of atoms
tiesiog lauk atsitiktinio atomų judėjimo,
11:10
to make you an apple pie.
kuris tau pagamins obuolių pyragą.
11:13
That will happen much more frequently
Tai atsitiks daug dažniau
11:15
than the random motions of atoms
nei atsitiktiniai atomų judėjimai
11:17
making you an apple orchard
sudarys jums obelų sodą
11:19
and some sugar and an oven,
ir truputį cukraus bei orkaitę,
11:21
and then making you an apple pie.
o tuomet pagamins jums obuolių pyragą.
11:23
So this scenario makes predictions.
Taip šis scenarijus pateikia prognozes.
11:25
And the predictions are
O prognozės yra tokios,
11:28
that the fluctuations that make us are minimal.
kad mus sudarantys svyravimai yra minimalūs.
11:30
Even if you imagine that this room we are in now
Net jei jūs suvokiate, kad kambarys, kuriame dabar esame
11:33
exists and is real and here we are,
egzistuoja ir yra tikras bei mes jame esame,
11:36
and we have, not only our memories,
ir mes, ne vien savo atmintimi,
11:38
but our impression that outside there's something
bet ir suvokimu suprantame, kad lauke yra kažkas
11:40
called Caltech and the United States and the Milky Way Galaxy,
pavadintas Caltech bei Jungtinės Valstijos ir Paukščių Tako galaktika,
11:42
it's much easier for all those impressions to randomly fluctuate into your brain
daug lengviau šiems įspūdžiams atsitiktinai susidaryti jūsų smegenyse,
11:46
than for them actually to randomly fluctuate
nei atsitiktinai susidaryti
11:49
into Caltech, the United States and the galaxy.
Caltech'ui, Jungtinėms Valstijoms bei galaktikai.
11:51
The good news is that,
Gera naujiena ta,
11:54
therefore, this scenario does not work; it is not right.
kad dėl to šis scenarijus neveikia; jis neteisingas.
11:56
This scenario predicts that we should be a minimal fluctuation.
Šis scenarijus spėja, kad mes esame minimalūs svyravimai.
11:59
Even if you left our galaxy out,
Net jei nekalbėtume apie mūsų galaktiką,
12:02
you would not get a hundred billion other galaxies.
kaip susidaryti šimtams milijardų kitų galaktikų.
12:04
And Feynman also understood this.
Feynman'as tai taip pat suprato.
12:06
Feynman says, "From the hypothesis that the world is a fluctuation,
Feynman'as teigia, „Iš hipotezės, kad pasaulis yra svyravimas,
12:08
all the predictions are that
visi spėjimai teigia,
12:12
if we look at a part of the world we've never seen before,
kad pažvelgus į anksčiau nematytą pasaulio dalį,
12:14
we will find it mixed up, and not like the piece we've just looked at --
mums ji atrodys netvarkinga, ne tokia, į kokią ką tik žvelgėme -
12:16
high entropy.
didelės entropijos.
12:18
If our order were due to a fluctuation,
Jei mūsų tvarka būtų dėl svyravimų,
12:20
we would not expect order anywhere but where we have just noticed it.
mes negalėtume tikėtis tvarkos niekur, išskyrus ten, kur ką tik ją pastebėjome.
12:22
We therefore conclude the universe is not a fluctuation."
Dėl to galime daryti išvadą, kad visata nėra svyravimas."
12:24
So that's good. The question is then what is the right answer?
Gerai. Tuomet kyla klausimas, koks yra teisingas atsakymas?
12:28
If the universe is not a fluctuation,
Jei visata nėra svyravimas,
12:31
why did the early universe have a low entropy?
kodėl ankstyvoji visata buvo mažos entropijos?
12:33
And I would love to tell you the answer, but I'm running out of time.
Ir norėčiau jums duoti atsakymą, tačiau mano laikas baigiasi.
12:36
(Laughter)
(Juokas)
12:39
Here is the universe that we tell you about,
Štai visata, apie kurią kalbėjom,
12:41
versus the universe that really exists.
prieš visatą, kuri iš tikrųjų egzistuoja.
12:43
I just showed you this picture.
Ką tik parodžiau šį paveikslėlį.
12:45
The universe is expanding for the last 10 billion years or so.
Visata plečiasi paskutinius 10 milijardų metų ar panašiai.
12:47
It's cooling off.
Ji vėsta.
12:49
But we now know enough about the future of the universe
Bet mes žinome pakankamai apie visatos ateitį,
12:51
to say a lot more.
kad pasakytume daug daugiau.
12:53
If the dark energy remains around,
Jei tamsioji materija išliks,
12:55
the stars around us will use up their nuclear fuel, they will stop burning.
mus supančios žvaigždės sunaudos savo atominį kurą, jos nustos degti.
12:57
They will fall into black holes.
Jos kolapsuos į juodąsias skyles.
13:00
We will live in a universe
Mes gyvensime visatoje,
13:02
with nothing in it but black holes.
kurioje nieko nebus, išskyrus juodąsias skyles.
13:04
That universe will last 10 to the 100 years --
Tokia visata tęsis 10 šimtuoju laipsniu metų
13:06
a lot longer than our little universe has lived.
daug ilgiau nei mūsų maža visata kol kas gyveno.
13:10
The future is much longer than the past.
Ateitis daug ilgesnė už praeitį.
13:12
But even black holes don't last forever.
Bet netgi juodosios skylės negyvena amžinai.
13:14
They will evaporate,
Jos išgaruos,
13:16
and we will be left with nothing but empty space.
ir aplink mus teliks tuščia erdvė.
13:18
That empty space lasts essentially forever.
Tuščia erdvė iš principo tęsiasi amžinai.
13:20
However, you notice, since empty space gives off radiation,
Kaip bebūtų, jei pastebėjote, tuščiai erdvei spinduliuojant,
13:24
there's actually thermal fluctuations,
iš tikrųjų susidaro temperatūriniai svyravimai
13:27
and it cycles around
ir tai vyksta cikliškai
13:29
all the different possible combinations
visais skirtingais įmanomais variantais,
13:31
of the degrees of freedom that exist in empty space.
kokie tik galimi tuščioje erdvėje.
13:33
So even though the universe lasts forever,
Taigi, nors visata ir tęsiasi amžinai,
13:36
there's only a finite number of things
yra baigtinis skaičius dalykų,
13:38
that can possibly happen in the universe.
kurie gali atsitikti visatoje.
13:40
They all happen over a period of time
Jie visi atsitinka per tam tikrą laiko tarpą,
13:42
equal to 10 to the 10 to the 120 years.
lygų 10 pakelta 10-uoju ir pakelta 120-uoju laipsniu metų.
13:44
So here's two questions for you.
Tai štai jums du klausimai.
13:47
Number one: If the universe lasts for 10 to the 10 to the 120 years,
Pirmasis: jei visata tęsiasi 10 pakelta 10-uoju ir pakelta 120-uoju laipsniu metų,
13:49
why are we born
kodėl mes gimėme
13:52
in the first 14 billion years of it,
per pirmuosius 14 milijardų metų,
13:54
in the warm, comfortable afterglow of the Big Bang?
šiltoje, jaukioje Didžiojo sprogimo žaroje?
13:57
Why aren't we in empty space?
Kodėl mes ne tuščioje erdvėje?
14:00
You might say, "Well there's nothing there to be living,"
Galėtumėte pasakyti, „Ten gi nieko nėra, kas leistų gyventi,"
14:02
but that's not right.
bet tai ne visai tiesa.
14:04
You could be a random fluctuation out of the nothingness.
Jūs galėtumėte būti atsitiktiniais svyravimais iš nieko.
14:06
Why aren't you?
Kodėl jūs nesate?
14:08
More homework assignment for you.
Daugiau namų darbų jums.
14:10
So like I said, I don't actually know the answer.
Taigi, kaip minėjau, iš tiesų aš nežinau atsakymo.
14:13
I'm going to give you my favorite scenario.
Ketinu jums pateikti savo mėgstamiausią scenarijų.
14:15
Either it's just like that. There is no explanation.
Arba taip tiesiog yra. Paaiškinimo nėra.
14:17
This is a brute fact about the universe
Tai yra grubus faktas apie visatą,
14:20
that you should learn to accept and stop asking questions.
kurį turite išmokti priimti ir nustoti klausinėti.
14:22
Or maybe the Big Bang
Arba Didysis sprogimas
14:26
is not the beginning of the universe.
nėra visatos pradžia.
14:28
An egg, an unbroken egg, is a low entropy configuration,
Kiaušinis, nesudužęs kiaušinis, yra žemos entropijos konfigūracija,
14:30
and yet, when we open our refrigerator,
ir vis dėlto atidarę šaldytuvą
14:33
we do not go, "Hah, how surprising to find
mes nesakome: „O, kaip keista rasti
14:35
this low entropy configuration in our refrigerator."
mažos entropijos konfigūraciją savo šaldytuve."
14:37
That's because an egg is not a closed system;
Taip yra dėl to, kad kiaušinis nėra uždara sistema;
14:39
it comes out of a chicken.
jis atsiranda iš vištos.
14:42
Maybe the universe comes out of a universal chicken.
Galbūt visata atsirado iš kosminės vištos.
14:44
Maybe there is something that naturally,
Galbūt yra kažkas, kas natūraliai,
14:48
through the growth of the laws of physics,
per fizikos dėsnių sąlygojamą augimą,
14:50
gives rise to universe like ours
sukuria tokią kaip mūsų visatą
14:53
in low entropy configurations.
mažos entropijos konfigūracijoje.
14:55
If that's true, it would happen more than once;
Jei tai tiesa, tai atsitiks daugiau nei vieną kartą;
14:57
we would be part of a much bigger multiverse.
mes būtume daug didesnės daugialypės visatos dalimi.
14:59
That's my favorite scenario.
Tai yra mano mėgstamiausias scenarijus.
15:02
So the organizers asked me to end with a bold speculation.
Taigi, organizatoriai paprašė manęs užbaigti drąsiu spėjimu.
15:04
My bold speculation
Mano drąsus spėjimas teigia, kad
15:07
is that I will be absolutely vindicated by history.
istorija mane visiškai išteisins.
15:09
And 50 years from now,
O po 50 metų
15:12
all of my current wild ideas will be accepted as truths
visos mano pakvaišusios idėjos bus priimtos kaip tiesos
15:14
by the scientific and external communities.
mokslininkų ir išorinių bendruomenių tarpe.
15:17
We will all believe that our little universe
Mes visi tikėsime, kad mūsų maža visata
15:20
is just a small part of a much larger multiverse.
yra tik mažytė daug didesnės daugialypės visatos dalis.
15:22
And even better, we will understand what happened at the Big Bang
Dar geriau - mes suprasime, kas įvyko per Didįjį sprogimą
15:25
in terms of a theory
dėka teorijos,
15:28
that we will be able to compare to observations.
kurią galėsime lyginti su stebėjimais.
15:30
This is a prediction. I might be wrong.
Tai spėjimas. Aš galiu klysti.
15:32
But we've been thinking as a human race
Bet mes galvojame, kaip žmonių rasė,
15:34
about what the universe was like,
apie tai, kokia yra visata,
15:36
why it came to be in the way it did for many, many years.
kodėl ji yra tokia kokia yra daugybę metų.
15:38
It's exciting to think we may finally know the answer someday.
Jaudina mintis, kad galiausiai mes kada nors žinosime atsakymą.
15:41
Thank you.
Ačiū.
15:44
(Applause)
(Plojimai)
15:46
Translated by Julius Vladika
Reviewed by Andrius Burnickas

▲Back to top

About the speaker:

Sean M. Carroll - Physicist, cosmologist
A physicist, cosmologist and gifted science communicator, Sean Carroll is asking himself -- and asking us to consider -- questions that get at the fundamental nature of the universe.

Why you should listen

Sean Carroll is a theoretical physicist at Caltech in Pasadena, California, where he researches theoretical aspects of cosmology, field theory and gravitation -- exploring the nature of fundamental physics by studying the structure and evolution of the universe.

His book on cosmology and the arrow of time, From Eternity to Here: The Quest for the Ultimate Theory of Time, was published in 2010. He keeps a regular blog at Cosmic Variance.

More profile about the speaker
Sean M. Carroll | Speaker | TED.com